12代英特尔+微星Z690暗黑主板打造MacOS工作站,大小核调试心得分享

外设画图仔 2022-01-25 20:16:05

英特尔12代发布有一段时间了,安装MacOS的相关折腾也开始兴起。趁假期时间宽裕,浅色月抱着尝试的心态,入手微星MPG Z690 CARBON WIFI DDR5主板和i7-12700KF进行折腾。

处理器:英特尔i7-12700KF

主板:微星MPG Z690 CARBON WIFI DDR5

散热器:恩杰海妖X63

显卡:撼讯RX5600XT

内存:金士顿FRUY DDR5 32GB(16GB×2)内存套装

硬盘:雷克沙NM800 1TB

机箱:安钛克DF600FLUX

电源:安钛克HCG850

12代分析

原生MacOS硬件仅支持到10代intel处理器,11代后的产品基本是靠仿冒,核显也没法驱动,所以浅色月选择了i7-12700KF,省一点钱加到显卡上。

12代英特尔处理器和前代有差异不小,新创大小核技术,例如手头这款i7-12700KF是8个性能核心(P-Core)搭配4个能效核心(E-Core),大核干粗活、小核后台干琐碎事,平衡性能和节能。

从技术上来说,12代大小核的设计,与Apple M1有相似的地方。很多猜测大小核设计,就是为了迎合MacOS的这波改革,为后面的适配作准备。

装机经历

为了充分发挥i7-12700KF性能,浅色月选择了20相供电的微星MPG Z690 CARBON WIFI DDR5暗黑主板(18相CPU +1相核显+1相SA)。

微星这几代主板在用料和BIOS设计都很不错,很受DIY玩家欢迎。MPG Z690 CARBON还是全黑配色的,很符合黑苹果特征。

Z690具有PCIe 5.0以及DDR5等新一代技术,是目前白苹果所没有的,也是黑苹果的魅力所在。浅色月选这款MPG Z690 CARBON还是标准ATX主板,扩展槽丰富,比Mac Pro的扩展性强多了。

四条DDR5内存插槽,单槽最高支持32GB内存,四槽最大支持128GB内存。

微星还对板子进行了超频优化,在MEMORY BOOST和持Inetl XMP 3.0 OC基础上,可以自己超频到最高6666MHz。

浅色月选用的DDR5内存是金士顿FRUY DDR5 32GB套装(16GB×2),1GB价格是120左右,算是目前性价比最高的DDR5内存。

3条全尺寸PCIe ×16插槽,其中第一、第二条具备金属防护的是PCIe 5.0插槽,分别支持PCIe 5.0×16和PCIe 5.0×8速度。

买不到新A卡,暂时PCIe 4.0的RX 5600XT用着先。FED今年加息是板上钉钉的事,矿难不远了,等等就能三条PCIe槽插满A卡。

最赞是5个M.2插槽,预算宽裕下能折腾到5条M.2 Nvme固态硬盘组Raid,满足性能和安全,完胜现有Mac Pro的速度。不过仅第一条是PCIe 4.0×4速度,其他都是PCIe 3.0×4的。

对于PCIe 4.0插槽,微星作了双面散热设计,估计是考虑到部分PCIe 4.0的M.2固态硬盘发热量巨大。浅色月选的雷克沙NM800发热量不高,用不上双面散热。

传统SATA接口也没抛弃,共有6个SATA3.0。现阶段而言,还是SATA接口的机械硬盘,比较适合作为数据仓库。

IO接口丰富,可惜是没雷电接口。Z690具备雷电接口的板子都得5000往上,考虑预算,感觉不如上扩展卡性价比高点。反正微星MPG Z690 CARBON WIFI DDR5是ATX主板,PCIe插槽多的是。

迎合黑苹果,机箱搞了全黑的安钛克DF600FLUX。安钛克的这个FLUX平台是特殊的风流架构,还有实用新型专利证书,散热性能是看的见的。

搭配机箱,电源也是安钛克的出品HCG850。最初想弄个千瓦电源为矿卡作准备,无耐预算有限,还是850W用着先。

安装MacOS主要是方面多媒体剪辑和建模渲染,经常是熄掉屏幕,让它自己长时间高功率运转,所以买了恩杰海妖水冷散热器,便捷了解机箱内的温度状况。

再者MacOS下缺乏小副屏类硬件监控软件,恩杰海妖又弥补了这方面的缺失。

MacOS搭建

MacOS系统没有支援12代处理器,也没有识别大小核的相关代码,所以在MacOS下,无论是P-Core,还是E-Core都是同等对待。由于调试混乱,看B站12代黑苹果的测试,会出现比11代同级处理器跑分低的情况。

针对这种情况,出现了一个叫CpuTopologySync.kext的内核补丁,优化MacOS对于12代处理器的调用。OC 0.77已经吸纳了这个补丁,在CPUID里输入相关代码即可完美匹配大小核。

很可惜是目前对于大小调度的解决方法不完美,要不在BIOS中关闭E-Core,要不关闭超线程技术。在MSI主板的BIOS中,关于处理器大小核的设定在Advanced CPU Configuration里面。

解决方法一关闭超线程,将Hyper-Threading设定为Disabled。

解决方法二关闭E-core,保持Hyper-Threading为Enabled,将Per E-Core Control设定为Enabled and Disable all E-Cores。

在CPU Features中,还需要开启虚拟化技术Intel VT,关闭Intel VT-D和CFG Lock。

建议开启SR-IOV Support,对NVMe硬盘速度有帮助。

启动参数上,要保证启动模式为UEFI,同时关闭快速启动Fast Boot和MSI Fast Boot。

浅色月安装了Win11和MacOS双系统,启动顺序上要保证UEFI OS排在第一位。关于Win11和MacOS双系统的安装,可以查看我之前的文章。

i7-12700KF+微星MPG Z690 CARBON的Opencore配置文件已经上传到个人GH上,感兴趣的可以下载看看。

模拟机型是Mac Pro 7,1,系统安装的是macOS big sur(11.0.1)。处理器识别有误,直接识别为i9。其他的内存频率、内存容量、显卡都识别完美。

双4K@60Hz显示器,其中PD2700U是HDMI连接,M1U是DP连接。

性能测试

为了让MacOS下硬件性能正常发挥,大小核调试上,选择的是关闭超线程的方案。调试期间做了点小测试,检查性能的正常情况。

未关闭超线程时,Windows11下cinbench R23能多核心21672pts、单核心1947pts。

关闭超线程后,Windows11下cinbench R23能多核心17605pts、单核心1910pts。单核性能没有改变,多核性能只有关闭前的八成。

关闭多线程前,金士顿FRUY DDR5内存性能测试数据是读取74299MB/s,写入85777MB/s,复制69299MB/s,延迟83.4ns。

关闭多线程后,读取74352MB/s,写入73030MB/s,复制70269MB/s,延迟81.2ns。相对关闭多线程前,内存性能没有减弱。比较明显的减弱,是处理器缓存的速度。

MacOS下8+4核被cinbench R23自动识别成6核12线程,跑分上多核心18639pts、单核心1746pts。性能上来说,Win11下和MacOS下差距不大,多核测试稍强,单核心测试稍弱。

出于好奇,还测试了一下关闭E-Core和超线程下的情况。测得多核心14242pts、单核心1923pts。开来开启E-Core,还是会对单线程有影响的。

关闭超线程下,使用Apple传统跑分软件Geekbench进行测试。参数上,无论是主板,还是处理器,都识别正常。

单核心得分1777,和数据库里的M1版Mac mini(Late 2020)性能相当。

多核性能就比白苹果强多了,得分高达11124。数据库里的iMac(i9-9900K)和M1版Mac mini(Late 2020)性能只有微星MPG Z690 CARBON+i7-12700KF的75%左右。这个还是未超频的状况,超频下性能更强。

超频记录

入手带K处理器和Z690主板,不超频就是对不起硬件。微星的BIOS设计也很合理,对于超频很方便。

进入BIOS,将会OC Explorer Mode设定为Expert模式。Intel i7-12700KF频率是3.6-4.9GHz,所以P-Core Ratio建议设定为50以上开始超频,浅色月这里设定的是52。

CPU Ratio Mode设定为Fixed Mode。

关于节能方面的技术,例如Intel C-state、Intel Speed Shift等要关闭掉。

电源管够,所以功耗墙相关的Long Duration Power Limit(W)、Long Duration Maintained(s)、ShortDuration  Power Limit(W)、CPU Current Limit(A)都设定到最大。

温度控制上,CPU Over Temperature Protection建议水冷不超过105摄氏度,风冷不超过98摄氏度。

电压设定上,将CPU Core Voltage Mode设定为Override Mode。

微星BIOS的自动电压很强,所以超频过程中基本上不用怎么手动设定。

在防掉压上设定个模式即可,一般选Mode 3,也可以自己摸索着往上加。

可惜浅色月这个i7-12700KF比较雷,5.2Ghz电压都去到1.384v了。

超频后,Win11系统下的Cinebench R23跑分提高了5%左右,可惜是还没关闭超线程之前的得分高。

MacOS下,Geekbench也有提高,单核心比较明显,多核心提升较少。

后记

目前大小核的调试不算完美,为了尽量压榨微星MPG Z690 CARBON WIFI DDR5+i7-12700KF+RX5600XT的性能,决定尝试ESXI虚拟机搞显卡直通的模式。这样可以在一台主机上,同时运行Win系统和MacOS,感兴趣的可以关注下我的账号。

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